Операция проводилась в полосе шириной свыше 100 км и на глубину до 50 км. В короткие сроки под руководством генерал-полковника Конева была проведена перегруппировка войск. На участке от Калинина до Судимирки (ширина 28 км) были развернуты пять стрелковых дивизий 31-й армии. На участке прорыва шириной 6 км были сосредоточены наиболее боеспособные 119-я и 250-я стрелковые дивизии. Здесь же была создана достаточно высокая, по меркам того времени, плотность артиллерии – 45 орудий на 1 км фронта. Севернее Калинина на участке шириной до 30 км была создана ударная группировка в составе трех стрелковых дивизий 29-й армии. На это же направление планировалось сосредоточить две стрелковые дивизии, направленные Ставкой ВГК для усиления Калининского фронта.
В связи с тем, что подготовка к контрнаступлению осуществлялась в ходе оборонительных действий, не удалось тщательным образом организовать взаимодействие родов войск, подвезти в достаточном количестве боеприпасы и горючее. К началу контрнаступления войска получили свыше 2,5 заправок горючего (без учета высокооктанового бензина), в среднем 5,5 сутодач продовольствия и более 2 боекомплектов снарядов и мин[204]. Такое количество боеприпасов не обеспечивало решения артиллерией в полном объеме всех задач в наступательном бою. Малочисленность артиллерии не позволяла сводить ее в мощные артиллерийские группы, а маневр ею затруднялся острой нехваткой средств тяги, особенно необходимых в условиях снежной зимы. Поэтому пришлось ограничиться созданием в стрелковых дивизиях артиллерийских групп поддержки пехоты (по числу полков первого эшелона) в составе одного – трех дивизионов и минометных подразделений. Из подвижных сил генерал-полковник Конев располагал всего двумя отдельными танковыми батальонами, которые он расположил на левом крыле.
Инженерные войска Калининского фронта оборудовали исходные районы наступления, прокладывали колонные пути, строили и ремонтировали мосты, дороги, обеспечивали продвижение войск по ним, проделывали проходы в минных полях и других заграждениях. С целью обеспечения четкого управления войсками намечалось использовать местные телефонно-телеграфные линии и подвижные средства связи.
Особое внимание уделялось оперативной маскировке. Все передвижения войск осуществлялись, как правило, ночью, а если днем, то только в сложных погодных условиях – снегопады и разыгравшиеся вьюги благоприятствовали этому. Кроме скрытности нужно было использовать элемент внезапности и быстроты – промедление пошло бы на пользу лишь противнику. Поэтому пауза для перехода от обороны к контрнаступлению исключалась.
В войсках проводились мероприятия, направленные на достижение психологического перелома в сознании воинов, которые были вынуждены долгие месяцы отступать и вести оборонительные бои. С этой целью активизировалась пропаганда героического прошлого России, связанного с именами Александра Невского и Дмитрия Донского, Кузьмы Минина и Дмитрия Пожарского, Александра Суворова и Михаила Кутузова, Федора Ушакова и Павла Нахимова. В печати и устной пропаганде приводились яркие примеры подвигов воинов всех родов войск, отличившихся в тяжелых оборонительных сражениях на полях Подмосковья.
В ночь на 5 декабря в штаб Калининского фронта по указанию Сталина прибыл генерал-лейтенант Василевский. Он передал командующему фронтом директиву на переход в контрнаступление и разъяснил ему все требования по ней. После возвращения в Москву Василевский был принят Сталиным, который спросил: